基于手機(jī)位置信息的地圖匹配算法研究.pdf

1、近年來，我國(guó)城市交通擁堵問題越來越嚴(yán)重，雖然客觀上存在基礎(chǔ)建設(shè)發(fā)展滯后、路網(wǎng)規(guī)劃不合理等因素，但主觀上也存在調(diào)度、使用不合理的問題，利用智能交通系統(tǒng)解決城市交通擁堵問題已越來越被人們關(guān)注。通過智能系統(tǒng)管理城市交通，重點(diǎn)是及時(shí)準(zhǔn)確地獲取車輛的定位信息。獲取車輛位置信息常用的方法有二種，一種是傳統(tǒng)方法，包括安裝檢測(cè)器和定點(diǎn)上報(bào)，另一種是現(xiàn)代方法，包括基于GPS路況信息監(jiān)測(cè)、眾包、統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)、藍(lán)牙定位等方法。這些方法在設(shè)備安裝和維護(hù)上投入相對(duì)較

2、大，耗費(fèi)較多的人力物力和財(cái)力，不易于推廣普及，這對(duì)采集信息的準(zhǔn)確性和全面性有較大影響。相比以上方法，利用手機(jī)獲取位置數(shù)據(jù)在采樣點(diǎn)數(shù)量、覆蓋率、開銷等方面具有優(yōu)勢(shì)。
　　本文在分析當(dāng)前手機(jī)定位方法優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)對(duì)利用手機(jī)基站獲取車輛位置信息的方法進(jìn)行研究，并用實(shí)際采集的位置信息進(jìn)行了檢驗(yàn)。利用手機(jī)獲取位置信息通常有兩種方法，一種是利用手機(jī)GPS獲取位置信息，一種是利用手機(jī)基站獲取位置信息。在對(duì)比兩種方法時(shí)發(fā)現(xiàn)，利用手機(jī)GPS獲

3、取位置信息能耗太大，嚴(yán)重縮短手機(jī)的待機(jī)時(shí)間，非常不利于推廣普及，也就很難發(fā)揮在采樣點(diǎn)數(shù)量和覆蓋率上的優(yōu)勢(shì);利用手機(jī)基站獲取位置信息雖然能耗低，對(duì)手機(jī)的待機(jī)時(shí)間基本沒有影響，但其定位信息的精度較差。而定位的準(zhǔn)確性是智能交通系統(tǒng)的重要因素，為了克服定位誤差，提供可靠、準(zhǔn)確的定位數(shù)據(jù)，需要通過使用地圖匹配算法將車輛定位點(diǎn)精確地匹配到交通數(shù)字地圖的道路網(wǎng)中?，F(xiàn)有的地圖匹配算法大都在GPS定位上得到了很好的應(yīng)用，但能否在手機(jī)基站定位上應(yīng)用尚不可知

4、。為此，我們引入一種較為適應(yīng)手機(jī)基站定位誤差特性的隱馬爾可夫地圖匹配算法來提高手機(jī)基站定位的精度，算法將定位點(diǎn)匹配到候選匹配道路上的概率稱作初始匹配概率，將候選匹配道路發(fā)生轉(zhuǎn)換的概率稱作道路轉(zhuǎn)移概率，算法使用動(dòng)態(tài)編程來快速找到初始匹配概率和道路轉(zhuǎn)移概率乘積最大的路徑。考慮到車輛在實(shí)際行駛過程中不可能頻繁地轉(zhuǎn)換道路，我們?cè)谒惴ㄓ?jì)算定位點(diǎn)道路轉(zhuǎn)移概率時(shí)引入了約束限制進(jìn)行改進(jìn)，從而提高了算法性能。
　　為了檢驗(yàn)算法在真實(shí)數(shù)據(jù)中的運(yùn)行情況